总氮达标难在哪:三种氮形态分治思路与药剂选择
痛点:总氮指标越来越严,药剂却挑不出来
环保政策逐年收紧,总氮的排放要求也水涨船高。可现实是,很多污水站的反硝化环节本来就比较薄弱,想靠一种所谓总氮药剂一劳永逸地解决问题,往往会失望。原因并不复杂——总氮不是单一物质,而是几种形态氮的总和,得先把它们分开看。
一、总氮由三种形态构成
总氮包含有机氮、氨氮和硝态氮三种形式,三者的结构与化学价态都不相同。想用一种药剂同时处理三种氮,在原理上就很难成立。可行的思路是分而治之:先测清总氮的组成,看看究竟是哪一种氮在拖后腿,再针对性地选择方法,而不是盲目地去找并不存在的万能总氮药剂。
所以在动手之前,先把总氮、氨氮、硝态氮三项数据测出来,比一上来就采购药剂更有意义。很多时候总氮超标只是其中一种氮在作怪,找到主角,方案的方向自然就清楚了。
二、三种氮的处理路线
- 有机氮:属于污染物中比较顽固的一类,常规工艺难以处理达标,工业上常用厌氧水解;也有尝试高级氧化投加氧化剂的思路,但氧化剂选择性较强、有机氮又难降解,实际效果常常有限。
- 氨氮:环保人最熟悉的对象,生化法与物化法都相当成熟。氨氮去除剂一般以氧化为主,把氨氮转成氮气从水中析出,因此这类药剂是确实存在的。
- 硝态氮:总氮不达标,大概率是它惹的祸。早些年对反硝化环节不够重视,导致硝氮脱除效率偏低。需要明确的是,硝氮药剂并不存在,目前对硝态氮的处理仍以生化反硝化为主,一些较新的工艺也只是在脱氮菌种、填料和结构上做优化,始终离不开生化。
三、务实的判断顺序
综合物化与生化两类方法,目前确实没有能包打天下的总氮药剂。更省钱省时的做法是先测总氮与氨氮的浓度:如果两者差值不大,说明硝态氮占比不高,可以直接用氨氮去除剂处理,投加方式简单,反应大约5~6分钟即可完成,氨氮降下来,总氮也会随之降低;如果差值很大,则说明硝态氮是主要贡献者,要把重点放回反硝化环节,单靠氧化类的药剂很难奏效。
四、硝态氮反硝化的运行要点
如果把重点放回反硝化,需要同时满足几个条件:一是缺氧环境,溶解氧要尽量压低,否则氧会优先被消耗、抑制反硝化;二是充足的碳源,碳氮比不足时需外加碳源,否则反应会因缺电子供体而停滞;三是适宜的pH与温度,反硝化菌同样偏好中性环境;四是足够的停留时间,让反应进行充分。这几项条件缺了任何一项,硝态氮的脱除效率都会打折扣。
小结
总氮治理没有捷径,先分形态、再选路线,比上来就找特效药靠谱得多。与其反复试药,不如先花半天时间把氮的构成测清楚。如果暂时判断不清自己水站的氮以哪种形态为主,可以把总氮、氨氮、硝态氮的检测数据交给水处理1号店的工程师,请他们帮着理一理思路。